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肿瘤目标区域芯片捕获测序

肿瘤目标区域芯片捕获测序

服务介绍:

      肿瘤因体细胞突变(Somatic Mutation)积累引起。相较于常规样本中生殖突变(Germline Mutation)位点的检测,肿瘤样本因为纯度低、异质性高、质量差等原因,需要更高的测序深度、更优化的数据分析方法才能更有效,更精确地鉴定其中的突变位点。

      芯片捕获测序(Target Capture Sequencing)基于核酸杂交技术,是一种使用探针将目标区域的DNA捕获富集后进行高通量测序的实验方法,可针对性地鉴定特定区域的遗传变异。相较于全基因组测序(Whole Genome Sequencing,WGS)以及全外显子组测序(Whole Exome Sequencing,WES),目标区域芯片捕获测序在相同测序成本条件下,可对目标区域进行更高深度地检测,这使得鉴定高度异质性肿瘤样品中的低频突变成为可能。

      基于美国食药监局(FDA)批准的用于肿瘤基因检测的FoundationOne CDxTM与MSK-IMPACT™,天昊生物精心设计合成了安捷伦SureSelectTM探针,涵盖529个候选肿瘤基因的全部外显子(Exons)及部分非翻译区(UTR),这些基因包括肿瘤高频突变、肿瘤易感、药物靶向、药物耐受等多种类型基因。配套业界公认的安捷伦SureSelect捕获平台,该肿瘤基因芯片检测体系能够实现SNV、Indel、CNV、Gene Arrangement、SV、MSI、TMB等多种突变类型的检测;兼容实体瘤,石蜡切片,血浆等多种类型样品,以满足肿瘤相关的科研实验、临床检测的多方面需求。客户也可以选择定制芯片探针,从而更加契合自己的实验需求。

      天昊生物使用全自动核酸抽提工作站,确保样本抽提的稳定性,最大程度避免样本间污染;使用业内最优的Covaris超声基因组片段化方案,结合精心优化的文库构建体系进行DNA文库构建,最大程度地保证文库转化效率,在满足高深度测序的同时,尽可能减少珍贵实验样本的消耗;多重保障确保肿瘤样本体细胞突变检出的灵敏度和特异性。

技术优势:


     • 金标准:使用业界公认的SureSelect 捕获。
     • 精准检测:芯片设计基于FDA认证的两大检测体系,涵盖主流的肿瘤基因。
     • 高性价比:相较全基因组测序,相同测序量可高深度地检测更多实验样品。

应用领域:


      多个癌种的目标区域。

技术路线图



技术参数及分析内容


样本类型 对照样本(血细胞、口腔上皮、癌旁) 实体瘤 FFPE 血浆
样品要求 DNA
    •   样品需求量:Qubit检测,要求浓度 ≥ 20 ng/μL;总量 ≥ 1 μg;
    •  样品纯度:无色透明,OD260/280 = 1.7~1.9;OD260/230 ≥ 2.0;
    •  样品完整度:琼脂糖电泳检测,要求主条带清晰,无明显弥散及拖尾,且无RNA污染。
    •  样品保存和运输要求:-20°C保存,冰袋运输;
    •   样品需求量:Qubit检测,要求浓度 ≥ 20 ng/μL;总量 ≥ 1 μg;
    •  样品纯度:无色透明,OD260/280 = 1.7~1.9;OD260/ 230 ≥ 2.0;
    •  样品完整度:琼脂糖电泳检测,要求主条带清晰,无明显弥散及拖尾,且无RNA污染。
    •  样品保存和运输要求:-20°C保存,冰袋运输;
    •   样品需求量:Qubit检测,要求浓度 ≥ 20 ng/μL;总量 ≥ 1 μg;
    •  样品纯度:无色透明,OD260/280 = 1.7~1.9;OD260/ 230 ≥ 2.0;
    •  样品完整度:琼脂糖电泳检测,要求SMEAR条带 > 500 bp,且无RNA污染。
    •  样品保存和运输要求:-20°C保存,冰袋运输;
    •   样品需求量:Qubit检测,要求浓度 ≥ 0.5 ng/μL;总量 ≥ 50 ng;
    •  样品纯度:无色透明;
    •  样品完整度:Agilent2100检测,主峰位于约160 bp,无大片段污染。
    •  样品保存和运输要求:-20°C保存,干冰运输;
其他 参照《天昊生物样本质控要求及服务说明》提供的样本保存和运输要求操作,要求组织/细胞样品抽提出的基因组DNA满足对应服务要求。
测序策略 Hiseq 2×150bp
测序量 目标区域测序深度达到100×/500×/1000×;测序深度达到20×/100×/200×的碱基比例>90% 目标区域测序深度达到500×/1000×;测序深度达到100×/200×的碱基比例>90% 目标区域测序深度达到500×/1000×;测序深度达到100×/200×的碱基比例>80% 目标区域测序深度达到1000×/5000×;测序深度达到200×/1000×的碱基比例>80%
分析内容 标准分析 高级分析 个性化信息挖掘
测序数据汇总及数据质量评估 CNV检测与注释(非石蜡样本) 常见变异的关联分析
比对到参考基因组及注释统计 候选致病基因功能富集分析 常见疾病罕见位点关联分析
SNV/InDel检测 Somatic突变频谱分析
SNV/InDel注释及分类统计 Somatic高频突变、通路分析
SNV/InDel位点过滤及优先级分类 Somatic驱动基因预测
肿瘤纯度及倍型分析

案例分析

相应正常DNA样本中靶向肿瘤测序检测生殖系变异

Germline variants in targeted tumor sequencing using matched normal DNA

期刊:JAMA Oncology

发表时间:2016年1月

影响因子:16.559

第一单位:Department of Medicine, Memorial Sloan Kettering Cancer Center

背景简介:

      癌症患者中生殖系变异的存在使靶向驱动突变的识别变得更加复杂,出于这个原因,实验室都会对肿瘤和正常样本进行并行测序来发现这些肿瘤特异性的变异。然而,生殖系变异能够对患者或患者家族提供预防性的保护,而且一些研究机构建议必须在检测体细胞突变的同时进行正常配对样本的特异性生殖系变异检测。

研究方法:

      对1566名患者的肿瘤组织和相应的正常血液样本进行341个基因panel的靶向测序,利用MSK-IMPACT。

主要结果:

      1566名患者中有246名发现了与孟德尔疾病相关的基因存在推测的致病性生殖系变异(PPGVs),其中198名患者具有与癌症易感性相关的基因突变(图1、图2)。在这198例中只有81例患者其癌症易感基因的生殖系突变与个体的癌症类型一致。在癌症易感基因中,PPGVs保留在肿瘤中的患者有182名,占91.9%,而这182例中有39例存在其它等位基因的杂合性缺失或突变。

研究结论:

      在进行体细胞突变筛查的同时对正常样本的测序能够发现潜在的致病突变,包括一些基因突变,其可能是未知的与患者肿瘤类型遗传易感性相关的突变。这些发现对生殖系变异常规的报道的重新认识具有重要意义。


图1 OMIM基因中至少含有1个PPGV的个体数,包括癌症数据和ACMG数据


图2 61个基因中发现的总的PPGVs

参考文献:

      [1] Schrader KA, Cheng DT, Joseph V, Prasad M, Walsh M, et al. (2016) Germline Variants in Targeted Tumor Sequencing Using Matched Normal DNA. JAMA Oncol 2: 104-111. DOI: 10.1001/jamaoncol.2015.5208.

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